第五篇水和废水的生物监测ppt课件.ppt
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1、目前在水质监测中,一般采用各种仪器和化学分析手段对污染物的种类和浓度可以比较快速而灵敏地分析测定出来,其中某些常规检验已经能够连续监测。但大部分测定项目或参数还需定期采样。因而只反映采样瞬时的污染物浓度,不能反映环境已经发生的变化。,水质监测中理化监测的不足:,第五篇 水和废水的生物监测,生物VS环境;生物+环境(狭义的环境,指无机环境),生态系统,生物监测的理论依据:,生态系统是个复杂的统一体;环境的变化,生物必然会有所反应。生物与环境之间相互依存、相互影响、协同进化;生物与环境相互补偿、协同发展是在自然界长期发展过程中形成的,生物的变化是某一区域内环境变化的一个组成部分,因此,生态学上个体
2、、种群、群落和生态系统各组织层次的生物变化可以作为环境改变的指示和象征。,1、生物与环境的统一性和协同进化是生态监测的基础。2、生物适应的相对性决定着生物监测的可能。(1)生物有各自的适应性:(2)生物的驯化现象:3、生物富集是污染生物监测的依据:生物有一特性,即生物富集。生物所富集之物来源于环境。所以,测得生物体内的污染物的浓度,即可得知环境状况。4、生态结果的可比性:生命具有许多共同的特征。如果对某些动物有害,则对人类也会有害。在医学上,新药的开发过程中,有许多动物实验。,生物监测的理论依据:,利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应,从生物学的角度,为环境质量的监
3、测和评价提供依据,称为生物监测。,生物监测方法:1.生态(群落生态和个体生态)监测2.生物测试(毒性测定、致突变测定)3.生物的生理、生化指标测定4.生物体内污染物残留量测定,生物监测的定义和方法,生物监测的特点,长期性 综合性 富集性 灵敏性,生物监测的特点,富集性 生物的一个重要特点是它能够通过各种方式从环境中富集某些元素。如水中DDT农药:水中浓度为0.000003mgL浮游生物(富集7.3万倍)小鱼(富集14.3万倍)大鱼(富集858万倍)人食用这些水中生物后富集1000万倍。,长期性 环境污染物的含量和其它环境条件改变的强度大小,是随时间而变化的。这些变化是因污染物的排放量不稳定而造
4、成的。理化监测只能代表取样期间的概况。而生活于一定区域内的生物,能把一定时间内环境变化情况反映出来。,综合性 人类生产、生活所产生的污染物,成份极其复杂。理化监测只能获得各种成份的类别和含量,但不能确切说明对生物有机体的影响。而生物是接受综合作用,不仅仅是个别组分的影响,所以生物监测能反映环境诸因子、多组分综合作用的结果,能阐明整个环境的情况。对符合排放标准的污染物,其长期影响环境的后果,更需要用生物监测来评价。,以上过程,只有通过生物监测手段,通过食物链放大了的各营养级进行分析,才能对水体进行全面评价。,树木年轮,主要环境污染物及其环境毒理学效应,污染物与毒物及毒理学效应。(一)污染物与毒物
5、及毒作用 毒作用:毒物和毒物的代谢物在靶器官中达到一定剂量,并与该 器官发生相互作用,产生有毒效应。,主要环境污染物及其环境毒理学效应,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(1)环境中的汞:地壳中汞含量,平均80g/mg、最大的200g/mg;天然水中,本底值为0.1g/ml 现在,汞的排放量:?,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理
6、学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(2)汞污染来源:含汞矿物的冶炼、以汞为原料的工业生产所排放的废气,进入大气中;含汞的农药、污泥肥料进入土壤中;有些工业生产中,用汞盐作催化剂、汞电极的使用,废水排入水体。,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重
7、金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(3)迁移转化:汞(气态),经日照,转化成甲基汞,然后沉降到地表、进入水体,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(4)汞环境毒理作用:汞进入人体,在各个器官的分布不同,危害不一,在肾脏中,汞含量最多,危害最重。,污染物与毒
8、物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉:不是人体的必需元素。,(1)环境中的镉:一般,地壳中0.150.20mg/kg,大多0.5mg/kg。,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(
9、几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(2)镉污染来源:采矿、冶金、石油、煤等工业生产 向环境中排放含镉污染物。,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、汞2、镉,(3)镉的毒理作用:通过呼吸(约占1040%)、饮食等进入人体,分布到全身。如:日本的“骨痛病”。,污染物与毒物及毒作用。(二)重金属环境毒理学效应
10、 什么是重金属?重金属污染物的排放,威胁生物和生态系统。生物重金属不能被微生物分解,而且,生物能在体内富集重金属,并能将某些重金属转化为毒性更强的金属-有机化合物(几乎不以离子状态存在于生物体内),主要环境污染物及其环境毒理学效应,1、有机氯农药:性质:稳定不溶于水,易溶于有机溶剂;属于神经及实质脏器毒物。如果大量摄入,则引起中枢神经及某些实质脏器损坏。2、其它类型农药:有机磷农药:有机氮农药:拟除虫菊酯类农药:,污染物与毒物及毒理学效应。(三)农药的环境毒理学效应,一、环境因素:(物理、化学等方面)1、物理环境因素:温度;湿度;气压;昼夜、季节的周期变化。2、环境中污染物的联合作用:独立作用
11、;相加作用;协同作用;拮抗作用二、化学毒物的理化状况:1、物理性状与生物学效应:溶解度;挥发度;分散度(物质颗粒大小)2、毒物的化学结构与毒性:毒物的化学结构决定其在体内参与和干扰的生物化学过程,决定毒作用的性质;同类物质不同的异构体的毒性都不相同,如:“左旋”与“右旋”。三、个体因素:就生物的个体而言的 1、种属、品系和个体的差别:2、年龄和发育:3、性别与激素:在动物中,一般,雌性动物比雄性动物敏感。4、遗传因素:(“有百毒不侵的”)5、健康状况与营养:二者影响代谢水平和酶活性。,影响毒作用的主要因素,对水环境进行生物监测的主要目的:了解污染对水生生物的危害状况,判别和测定水体污染的类型和
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